内容正文:
专题02 反应过程与能量变化图像分析
1.判断并计算反应热。
2.从微观视角理解反应原理。
3.微观视角分析形成化学键类型及数目
4.活化能(能垒——断开反应物的化学键所需的最低能量)大小
1、 化学反应的实质和特征
二.基础图像分析
a:断开反应物化学键所吸收的能量
b:形成生成物化学键所释放的能量
c:该反应的反应热(注意符号)
a又被称为“能垒”ΔH= 断键总能量 ‒ 成键总能量
三.多步反应的活化能及与速率的关系
(1)多步反应的活化能:一个化学反应由几个基元反应完成,每一个基元反应都经历一个过渡态,及达到该过渡态所需要的活化能(如图E1、E2),而该复合反应的活化能只是由实验测算的表观值,没有实际物理意义。
(2)活化能和速率的关系:基元反应的活化能越大,反应物到达过渡态就越不容易,该基元反应的速率就越慢。一个化学反应的速率就取决于速率最慢的基元反应。
方法技巧:解答能量变化图像题需要注意的几点。
(1)反应热不能取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小,即部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小不能决定反应是吸热还是放热。
(2)注意活化能在图示(如下图)中的意义。
①从反应物至最高点的能量变化(E1)表示正反应的活化能。
②从生成物至最高点的能量变化(E2)表示逆反应的活化能。
(3)催化剂只能影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的ΔH。
(4)涉及反应热的有关计算时,要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。
四.能量变化活化能(能垒)图
题型01反应微观图
【典例】根据下图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法不正确的是
A.转化为氯原子是一个吸热过程
B.和的总能量比的总能量高
C.1个分子中的化学键断裂时需要吸收能量
D.和反应生成的反应热
【变式】在和的条件下,和完全反应生成的能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A.断开中的化学键需要吸收的能量
B.的能量比的能量低
C.和完全反应生成是放热反应
D.该化学反应能量变化的主要原因是共价键断裂和形成时的能量变化
题型02 能垒图
【典例】研究发现在Cu/ZnO界面上,甲醇和水重整制氢的部分反应历程如图。下列说法正确的是
A.该部分反应历程总反应的
B.甲醇脱氢过程不全是向外界释放能量
C.第二电离能:铜<锌
D.决速步骤反应为
【变式】在催化剂作用下,和合成的反应历程及能量变化如图所示。
已知:。*表示被吸附在催化剂表面,表示被吸附在催化剂表面的。下列叙述正确的是
A.在上述反应历程中能垒最大值为
B.
C.上述反应过程中存在非极性键的断裂与极性键的形成
D.相同条件下,比稳定
题型03 能量变化图
【典例】下列图示与对应的叙述不相符的是
A.图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
B.通过图可知石墨比金刚石稳定
C.由图可知,和完全反应放出的热量为
D.由图可知,A与C的能量差为:
【变式】反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应为放热反应
B.反应的
C.的总能量高于和的总能量
D.中和反应的热量变化趋势与图像所示一致
题型04 盖斯定律计算
【典例】两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法正确的是
A.已知 则
B.含 的 H2SO4稀溶液与足量NaOH 的稀溶液反应,放出的热量可能小于57.3kJ
C.若H2<0, 则 1mol SO2和0.5mol O2的键能之和大于的键能
D.若 则2molH2O2(aq)的能量小于 2molH2O(l)和 的总能量
【变式】两种制备硫酸的途径如图(反应条件略)。下列说法正确的是
A.已知,,则
B.含的稀溶液与足量NaOH的稀溶液反应,放出的热量可能小于57.3kJ
C.;可代表硫固体的燃烧热。
D.若,则的能量小于和的总能量
题型05 化学反应与能量图像综合题
【典例】研究处理氮、硫的化合物对环境保护有着重要的意义,回答下列问题。
(1)对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。一定条件下,由和CO反应生成S和的能量变化如图所示,每生成,该反应 (填“放出”或“吸收”)的热量为 kJ。
(2)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
则反应Ⅱ的热化学方程式为 。
(3)机动车发动机工作时会引发与的反应,该反应是吸热反应,则与的总能量比2molNO的总能量 (填“高”或“低”),NO与继续反应,可生成 色气体。
(4)是一种温室气体,其存储能量的能力是的上万倍,在大气中的寿命可长达740年。下表所示是断裂1mol某化学键所需要的能量数据:
化学键
F-F
N-F
能量
946
154.8
283
根据上述数据分析最稳定的物质是 (填“”“”或“”),写出和生成的热化学方程式: 。
【变式】I.图为与发生反应生成过程中的能量变化示意图。请回答下列问题。
(1)完成转化I、Ⅱ (填“吸收”或“放出”,下同)能量、完成转化Ⅲ 能量。
(2)和反应的能量变化图可用 (填“A”或“B”)表示。
Ⅱ.铜、锌和稀硫酸构成的原电池装置如图所示。请回答下列问题。
(3)Zn作 (填“正极”或“负极”),铜电极上发生 (填“氧化”或“还原”)反应。Zn电极反应式为 。
【巩固训练】
1.下列图示与对应的叙述不相符的是
A.a图可表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的能量变化
B.b图可知,相同条件下,石墨比金刚石更稳定
C.c图可知,滴加少量硫酸铜溶液(a)可催化锌与稀硫酸反应
D.d图可知,该反应放出的能量为:E4-E1-E3+E2
2.白磷的分子结构如图1,白磷转化为红磷的能量变化如图2,下列说法正确的是
A.白磷是共价晶体
B.该反应为吸热反应
C.加入催化剂,能减小反应焓变,加快反应速率
D.燃烧生成时,白磷放出的能量比红磷多
3.已知化学反应的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A.反应每生成分子吸收能量
B.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C.该反应的反应热
D.断裂键和键,释放能量
4.甲烷燃烧时的能量变化如图所示,下列有关说法正确的是
A.图1中反应的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=+890.3kJ·mol-1
B.图2中反应的热化学方程式为 H=-607.3kJ·mol-1
C.由图可以推出 H=-283.0kJ·mol-1
D.CH4的燃烧热H=-607.3kJ·mol-1
5.在一定条件下,、、、的能量关系如图所示,下列说法正确的是
A.反应1和反应2均属于吸热反应
B.反应2中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量
C.若足量,S可与经一步反应直接生成
D.反应1和反应2中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
6.汽车发动机工作会引发的反应,其能量变化如图所示。已知:断开中化学键需吸收能量,断开中化学键需吸收能量。下列说法错误的是
A.该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
B.具有的能量一定高于所具有的能量
C.形成中化学键需要放出能量
D.比更稳定
7.下列图像均表示化学反应中的能量变化,其中描述错误的是
A.图甲可以表示反应CO2+C=2CO的能量变化
B.图乙说明石墨比金刚石稳定
C.根据图丙可以判断2mol A(g)生成1molB(g)放出的能量小于akJ
D.图丁中反应物中化学键断裂所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量
8.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化如下图所示,下列说法不正确的是
A.2mol气态氧原子结合生成O2(g)时,放出498kJ能量
B.该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
C.断裂1molNO分子中的化学键,需要吸收632kJ能量
D.该反应的热化学方程式为:
9.如图为在催化剂表面合成氨的反应机理。下列说法正确的是
A.该进程中既有非极性键断裂,又有非极性键形成
B.为该反应的决速步骤
C.由图可知和所具有的能量高于所具有的能量
D.该条件下,合成氨反应的热化学方程式为:
10.利用铜-铈氧化物(x CuO—y CeO2,Ce是活泼金属)催化氧化除去H2中少量CO的可能机理如图所示。下列说法正确的是
A.步骤(i)中Cu、Ce化合价均升高
B.步骤(ii)若用18O2参与反应,一段时间后,18O不可能出现在铜-铈氧化物中
C.步骤(iii)中既有共价键的断裂,也有共价键的生成
D.铜-铈氧化物减小了反应2CO + O2 = 2CO2的反应热
11.研究表明,在一定条件下,与两种气态分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该条件下,比更稳定
B.由图可知,
C.中的所有化学键全部断开需要吸收的热量
D.在催化剂条件下反应,转化为需要吸收大于的热量
【强化训练】
12.计算机模拟单个乙炔(HC≡CH)分子在催化作用下生成的反应历程及相对能量变化如图所示(已知;)。
下列说法错误的是
A.该反应历程中决速步骤能垒为0.9eV
B.历程①中有键生成,历程③中有键断裂
C.历程⑤中,体系能量下降,是因为断开C-键放出能量
D.该反应的热化学方程式为
13.卤化铵()的能量关系如图所示,下列说法正确的是
A.,
B.相同条件下,的比的大
C.相同条件下,的比的小
D.
14.某温度下,在密闭容器中充入一定量M,发生反应: , ,加入催化剂(虚线表示),反应达到平衡所需时间大幅缩短。可能的反应历程示意图为
A. B.
C. D.
15.如下图,I(环辛四烯,)在一定条件下发生异构化反应生成Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ,图中标出了相关结构和过渡态的能量(设I的能量为0,单位为)。
下列说法错误的是
A.I向TS1转化的速率大于向TS2转化的速率
B.Ⅱ→Ⅲ:,
C.Ⅳ→Ⅲ:,
D.Ⅰ→Ⅱ异构化过程中没有键断裂
16.金属氧化物可催化加氢制备或甲醇,部分反应历程如图。下列说法正确的是
A.“路径I”中碳原子的杂化方式未发生变化
B.“路径I”反应的
C.和生成和的反应均为放热反应
D.催化剂可同时改变反应历程与焓变
17.2A(g)B(g)+Q(Q>0);下列能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
18.十氢萘()是具有高储氢密度的氢能载体,一定条件下,在某催化剂作用下,依次经历反应i和反应ii释放氢气:
反应i.
反应ii.
脱氢过程中的能量变化如图所示。
下列叙述错误的是
A.反应i的活化能大于反应ii的活化能
B.萘()的储氢过程是放热反应
C.“低压、高温”条件下,能提高十氢萘的脱氢率
D.十氢萘脱氢反应达平衡时,适当升高温度,反应体系中增大
19.关于如图所示的说法,错误的是
A.图A可表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的能量变化
B.图B中1molN2与3molH2充分反应放出的热量少于92kJ
C.图C中发生的反应的ΔH<0
D.三个图均表示反应物化学键键能总和小于生成物化学键键能总和
阅读材料,完成下面小题。
5-羟甲基糠醛(HMF)是一种重要的化工产品,可转化为多种高附加值化合物,如2,5-二羟甲基呋喃(DHMF)和2,5-呋喃二甲酸(FDCA)。现有科研工作者利用碳纸支撑的NiOOH和作两极,稀硫酸与KOH溶液为电解质溶液,实现了HMF的双转化,并探究催化机理以便达到更高效率。HMF的双转化装置及HMF、DHMF、FDCA的结构简式如图所示。
20.下列说法错误的是
A.M电极电势低于N电极
B.在电场作用下从左向右移动
C.电路中每转移1mol,M电极产生0.5molDHMF
D.N电极的电极反应式为
21.HMF转化路径与反应历程如图所示,“*”表示吸附态,反应历程中已略去与,下列说法错误的是
A.合成DHMF时,高电位条件下的选择性更好
B.路径1和路径2中羟基的氧化顺序不同
C.合成FDCA时,更容易发生路径2
D.路径1决速步反应为
22.如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法不正确的是
A.途径①和途径②的反应热不相等
B.含1 mol H2SO4浓溶液、含1 mol H2SO4稀溶液,分别与足量NaOH溶液反应,放出的热量是相等的
C.由SO2(g)催化氧化生成SO3(g),反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量
D.若ΔH1<ΔH2+ΔH3,则2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)为放热反应
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专题02 反应过程与能量变化图像分析
1.判断并计算反应热。
2.从微观视角理解反应原理。
3.微观视角分析形成化学键类型及数目
4.活化能(能垒——断开反应物的化学键所需的最低能量)大小
1、 化学反应的实质和特征
二.基础图像分析
a:断开反应物化学键所吸收的能量
b:形成生成物化学键所释放的能量
c:该反应的反应热(注意符号)
a又被称为“能垒”ΔH= 断键总能量 ‒ 成键总能量
三.多步反应的活化能及与速率的关系
(1)多步反应的活化能:一个化学反应由几个基元反应完成,每一个基元反应都经历一个过渡态,及达到该过渡态所需要的活化能(如图E1、E2),而该复合反应的活化能只是由实验测算的表观值,没有实际物理意义。
(2)活化能和速率的关系:基元反应的活化能越大,反应物到达过渡态就越不容易,该基元反应的速率就越慢。一个化学反应的速率就取决于速率最慢的基元反应。
方法技巧:解答能量变化图像题需要注意的几点。
(1)反应热不能取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小,即部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小不能决定反应是吸热还是放热。
(2)注意活化能在图示(如下图)中的意义。
①从反应物至最高点的能量变化(E1)表示正反应的活化能。
②从生成物至最高点的能量变化(E2)表示逆反应的活化能。
(3)催化剂只能影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的ΔH。
(4)涉及反应热的有关计算时,要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。
四.能量变化活化能(能垒)图
题型01反应微观图
【典例】根据下图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法不正确的是
A.转化为氯原子是一个吸热过程
B.和的总能量比的总能量高
C.1个分子中的化学键断裂时需要吸收能量
D.和反应生成的反应热
【答案】C
【详解】A.转化为氯原子是化学键断裂的过程,需要吸收热量,是一个吸热过程,A正确;
B.和反应生成的反应热ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol,属于放热反应,因此1molH2和1molCl2的总能量比2molHCl的总能量高,B正确;
C.1mol分子中化学键断裂时需要吸收431kJ能量,而不是1个HCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431kJ能量,C错误;
D.由B分析可知,和反应生成的反应热,D正确;
故选C。
【变式】在和的条件下,和完全反应生成的能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A.断开中的化学键需要吸收的能量
B.的能量比的能量低
C.和完全反应生成是放热反应
D.该化学反应能量变化的主要原因是共价键断裂和形成时的能量变化
【答案】B
【详解】A.由图可知,形成释放的能量,则断开中的化学键需要吸收的能量,A正确;
B.根据图示可判断,的能量比和的总能量低,但不能判断的能量比的能量低,B错误;
C.根据计算,断裂和中的化学键要吸收能量,形成中的化学键要释放能量,所以是放热反应,C正确;
D.该化学反应能量变化的主要原因是共价键断裂和形成时的能量变化,D正确;
故选B。
题型02 能垒图
【典例】研究发现在Cu/ZnO界面上,甲醇和水重整制氢的部分反应历程如图。下列说法正确的是
A.该部分反应历程总反应的
B.甲醇脱氢过程不全是向外界释放能量
C.第二电离能:铜<锌
D.决速步骤反应为
【答案】B
【详解】A.由图可知,末态总能量低于始态总能量,故该过程总体上放热,A错误;
B.由图可知+过程吸热,故甲醇脱氢时不完全是向外界释放能量,B正确;
C.Cu和Zn的价电子排布分别为3d104s1和3d104s2,两者失去1个电子后的价电子排布式为3d10和3d104s1,而3d10全满比4s1半满更稳定,故第二电离能:铜>锌,C错误;
D.活化能最大的为决速步,由图可知活化能不是最大的,故不是决速步,D错误;
故答案选B。
【变式】在催化剂作用下,和合成的反应历程及能量变化如图所示。
已知:。*表示被吸附在催化剂表面,表示被吸附在催化剂表面的。下列叙述正确的是
A.在上述反应历程中能垒最大值为
B.
C.上述反应过程中存在非极性键的断裂与极性键的形成
D.相同条件下,比稳定
【答案】AC
【详解】A.从给出的能垒图可看出,沿反应途径各局部最低谷与其后过渡态的最大能量差为,A正确;
B.由图中反应物能量规定为,最终产物的能量为,说明该反应总体放热,对应,B错误;
C.反应过程中要断裂分子(为非极性键),并生成、等极性键,C正确;
D.图中(被吸附于催化剂表面的甲醇)能量为,低于的,故更稳定, D错误;
故选AC。
题型03 能量变化图
【典例】下列图示与对应的叙述不相符的是
A.图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
B.通过图可知石墨比金刚石稳定
C.由图可知,和完全反应放出的热量为
D.由图可知,A与C的能量差为:
【答案】C
【详解】A.图中生成物总能量高于反应物总能量,则反应为吸热反应,盐酸与碳酸氢钠反应为吸热反应,A不符合题意;
B.图中金刚石的能量大于石墨的能量,能量越低物质越稳定,则通过图可知石墨比金刚石稳定,B不符合题意;
C.该反应为可逆反应,和反应不能完全转化生成,则和反应放出的热量小于,C符合题意;
D.设A与C的能量差为,则由图可知:,所以A与C的能量差为:,D不符合题意;
故答案选C。
【变式】反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应为放热反应
B.反应的
C.的总能量高于和的总能量
D.中和反应的热量变化趋势与图像所示一致
【答案】B
【详解】A.图示中反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,故A错误;
B.由图示为吸热反应,则反应为放热反应,,故B正确;
C.该反应为吸热反应,的总能量低于和的总能量,故C错误;
D.中和反应为放热反应,该反应为吸热反应,热量变化趋势与图像所示不一致,故D错误;
答案选B。
题型04 盖斯定律计算
【典例】两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法正确的是
A.已知 则
B.含 的 H2SO4稀溶液与足量NaOH 的稀溶液反应,放出的热量可能小于57.3kJ
C.若H2<0, 则 1mol SO2和0.5mol O2的键能之和大于的键能
D.若 则2molH2O2(aq)的能量小于 2molH2O(l)和 的总能量
【答案】B
【详解】A.气态二氧化硫的能量大于液态二氧化硫, 则 ,故A错误;
B.中和热是指强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量,含 的 H2SO4稀溶液与足量NaOH 的稀溶液反应,硫酸溶液的体积未知,生成的水的物质的量未知,所以放出的热量不能确定,故B正确;
C.若H2<0, 则1mol SO2和0.5mol O2的键能之和小于的键能,故C错误;
D.① ② ,①+②得若 则2molH2O2(aq)的能量大于 2molH2O(l)和 的总能量,故D错误;
选B。
【变式】两种制备硫酸的途径如图(反应条件略)。下列说法正确的是
A.已知,,则
B.含的稀溶液与足量NaOH的稀溶液反应,放出的热量可能小于57.3kJ
C.;可代表硫固体的燃烧热。
D.若,则的能量小于和的总能量
【答案】B
【详解】A.SO2(g)转化为SO2(l)需要放出热量,则1molSO2(g)的能量大于1molSO2(l)的能量,根据ΔH=生成物总能量-反应物总能量,所以, 则 ,A错误;
B.中和热是指强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量,因含的稀溶液的体积未知,则含的 H2SO4稀溶液与足量NaOH 的稀溶液反应,放出的热量可能小于57.3kJ,B正确;
C.燃烧热是指在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,硫元素的指定产物是SO2(g),不是SO2(l),则,不能代表硫固体的燃烧热,C错误;
D.已知:、,两式相加可得反应:,且SO2(g)+H2O2(aq)=H2SO4(aq) ΔH1,根据ΔH=生成物总能量-反应物总能量,若,即1molH2O2(aq)的能量大于1molH2O(l)和的总能量,则2molH2O2(aq)的能量大于2molH2O(l)和的总能量,D错误;
故选B。
题型05 化学反应与能量图像综合题
【典例】研究处理氮、硫的化合物对环境保护有着重要的意义,回答下列问题。
(1)对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。一定条件下,由和CO反应生成S和的能量变化如图所示,每生成,该反应 (填“放出”或“吸收”)的热量为 kJ。
(2)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
则反应Ⅱ的热化学方程式为 。
(3)机动车发动机工作时会引发与的反应,该反应是吸热反应,则与的总能量比2molNO的总能量 (填“高”或“低”),NO与继续反应,可生成 色气体。
(4)是一种温室气体,其存储能量的能力是的上万倍,在大气中的寿命可长达740年。下表所示是断裂1mol某化学键所需要的能量数据:
化学键
F-F
N-F
能量
946
154.8
283
根据上述数据分析最稳定的物质是 (填“”“”或“”),写出和生成的热化学方程式: 。
【答案】(1) 放出 540
(2)
(3) 低 红棕
(4)
【详解】(1)由图可知,一氧化碳与二氧化硫反应的热化学方程式为SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2 CO2(g) △H=409 kJ/mol -679 kJ/mol =-270kJ/mol,则生成64g固态硫(为2mol)放出的热量为2mol×270kJ/mol=540kJ;
(2)由图,反应Ⅱ为,结合盖斯定律,-反应Ⅰ-反应Ⅲ得反应反应Ⅱ,故反应Ⅱ的热化学方程式为:;
(3)吸热反应中反应物能量低于生成物的能量和,与的反应,该反应是吸热反应,则与的总能量比2molNO的总能量低,NO与继续反应可生成红棕色气体。
(4)键能越大物质越稳定,所以最稳定的物质是,反应焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和,和生成的热化学方程式:。
50.化学反应伴随着能量变化,根据所学知识,回答下列问题:
(1)2g (g)燃烧生成(g)放热242kJ,1mol (l)蒸发吸热44kJ,燃烧热的热化学方程式为 。
(2)已知:
则反应 kJ/mol。
(3)下图是(g)和(g)反应生成1mol过程中能量变化示意图,合成氨反应的热化学方程式为 。
(4)已知:键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量,部分键能数据如上表所示。则 △H= 。
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/()
941.7
154.8
283.0
(5)卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。
①写出该温度下(s)分解的热化学方程式: 。
②比较热稳定性: (填“>”或“<”)。
③反应 △H= 。
【答案】(1)
(2)+53.1
(3)
(4)-291.9
(5) < -160
【详解】(1)燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;2g(g)(为1mol)燃烧生成1mol(g)放热242kJ,1mol(l)蒸发吸热44kJ,则1mol (g)液化变为1mol(l)放热44kJ,故1mol(g)燃烧生成1mol(l)放热242kJ+44kJ=286kJ,故燃烧热的热化学方程式为:;
(2)已知:
①
②
由盖斯定律,①-②得反应,故;
(3)由图,生成物能量低于反应物,生成1mol放热300kJ-254kJ=46kJ,放热焓变为负值,则合成氨反应的热化学方程式为;
(4)反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和;该反应ΔH=3×154.8+941.7-6×283.0=-291.9;
(5)①根据化合反应生成卤化镁的相对能量变化图,0.5mol氟化镁固体的能量为0 kJ,0.5mol固态镁单质和0.5mol气态F2能量和为562kJ,故该温度下MgF2 (s)分解生成Mg和F2能量升高,是吸热反应,热化学方程式为;
②能量越低越稳定,故热稳定性:MgBr2(s)<MgCl2(s);
③由图,a:
b:
由盖斯定律,a-b得反应,。
【变式】I.图为与发生反应生成过程中的能量变化示意图。请回答下列问题。
(1)完成转化I、Ⅱ (填“吸收”或“放出”,下同)能量、完成转化Ⅲ 能量。
(2)和反应的能量变化图可用 (填“A”或“B”)表示。
Ⅱ.铜、锌和稀硫酸构成的原电池装置如图所示。请回答下列问题。
(3)Zn作 (填“正极”或“负极”),铜电极上发生 (填“氧化”或“还原”)反应。Zn电极反应式为 。
【答案】(1) 吸收 放出
(2)A
(3) 负极 还原 Zn-2e-=Zn2+
【详解】(1)①I、Ⅱ的过程为分子断键为原子的过程,断键的过程为吸热的过程;
②Ⅲ为F原子和H原子成键形成HF的过程,成键的过程为放热的过程;
(2)H2与F2发生反应生成HF过程中断裂反应物中化学键共吸收154kJ/mol+436kJ/mol=580kJ/mol的热量,形成生成物中化学键共释放的能量为565×2kJ/mol=1130kJ/mol580kJ/mol,反应放热,反应物的总能量高于生成物的总能量,能量变化图选择A;
(3)①铜、锌和稀硫酸构成的原电池,发生的总反应为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,Zn失去了电子,故Zn为负极;
②铜电极上发生2H++2e-= H2↑,发生还原反应;
③Zn为负极发生的反应为:Zn-2e-=Zn2+;
55.化学反应过程中伴随着能量变化,回答下列问题:
(1)汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示:
①叠氮化钠的爆炸属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
②是由一种单原子离子和一种多原子离子以1:1的比例构成的化合物。中存在的化学键类型是 。
③若爆炸过程能量变化为,则生成的物质的量为 。
(2)利用简易量热计测定中和反应的反应热,下列操作错误的是 (填标号)。
①向量热计内筒中加入的盐酸,盖上杯盖,插入温度计,匀速搅拌后记录初始温度。
②向烧杯中加入的溶液,调节其温度,使之与量热汁中盐酸的温度相同。
③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中,盖好杯盖,记录体系达到的最高温度。
④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热。
(3)已知: 的热量,则断开键与断开键所需能量相差约为 。
(4)在标准压强、下,由最稳定的单质生成物质的反应焓变,叫做物质的标准摩尔生成焓,用符号表示。部分物质的如图所示,已知:、、的标准摩尔生成焓为0。
①热稳定性: (填“>”“<”“=”)。
②反应的 。
【答案】(1) 放热 离子键、共价键 6
(2)③
(3)31.9
(4)
【详解】(1)①由题图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应;
②NaN3是由一种单原子离子和一种多原子离子以1:1的比例构成的化合物,其中含有的离子有Na+和,阴阳离子间为离子键,N与N之间为非极性共价键;
③NaN3分解的化学方程式为,氮气中键为非极性键,由反应及题图可知生成3molN2(g)时放热(a-b)kJ,当能量变化为2(a-b)kJ时,生成6molN2;
(2)①向量热计内筒中加入1.0mol/L的盐酸100mL,盖上杯盖,插入温度计,匀速搅拌后记录初始温度T1,该操作为测量反应前盐酸的温度,盖上杯盖保温且搅拌均匀,操作正确,①不符合题意;
②向250mL烧杯中加入1.0mol/L的NaOH溶液100mL,调节其温度,使之与量热汁中盐酸的温度相同,该操作为测量反应前NaOH溶液的温度,将温度调至与盐酸相同,减少实验误差,操作正确,②不符合题意;
③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中,盖好杯盖,应该用玻璃搅拌器搅拌,使液体充分混合,再记录体系达到的最高温度,操作错误,③符合题意;
④根据溶液温度升高的数值计算此中和反应的反应热,温度的最高数值能体现出放出的热量,操作正确,④不符合题意;
故选③;
(3)4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6kJ·mol-1;依据ΔH=反应物的总键能之和减去生成物的总键能计算:4×H-Cl+498-[243×2+4×E(H-O)]=-115.6,得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498-486+115.6=127.6,E(H-O)-E(H-Cl)=31.9kJ;
(4)由图像可知,表示一氧化氮的标准摩尔生成焓的热化学方程式为①,表示H2O(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为②,表示NH3(g)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为③,表示N2H4(l)的标准摩尔生成焓的热化学方程式为④。
①NH3(g)的标准摩尔生成焓为-45.9kJ/mol,N2H4(l)的标准摩尔生成焓为50.6kJ/mol,N2和H2反应生成NH3放热,而生成N2H4吸热,则NH3的能量比N2H4低,NH3较稳定,稳定性N2H4(l)<NH3(g);
②据盖斯定律,6×②-4×③-6×①得NO与NH3反应的热化学方程式: 。
【巩固训练】
1.下列图示与对应的叙述不相符的是
A.a图可表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的能量变化
B.b图可知,相同条件下,石墨比金刚石更稳定
C.c图可知,滴加少量硫酸铜溶液(a)可催化锌与稀硫酸反应
D.d图可知,该反应放出的能量为:E4-E1-E3+E2
【答案】C
【详解】A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应吸热,图中生成物的总能量高于反应物的总能,反应吸热,A正确;
B.能量越低越稳定,由图可知石墨的能量低于金刚石,石墨更稳定,B正确;
C.滴加少量硫酸铜溶液,形成了Zn-Cu原电池,进而加快了锌与稀硫酸的反应速率,C错误;
D.由图可知,反应A→C释放能量,反应A→C分为A→B和B→C两个过程,其中A→B过程吸收的能量为E1- E2,B→C过程放出的能量为E4- E3,故反应放出的总能量为E4- E3-(E1- E2),D正确;
故答案选C。
2.白磷的分子结构如图1,白磷转化为红磷的能量变化如图2,下列说法正确的是
A.白磷是共价晶体
B.该反应为吸热反应
C.加入催化剂,能减小反应焓变,加快反应速率
D.燃烧生成时,白磷放出的能量比红磷多
【答案】D
【详解】A.白磷是由分子构成的,属于分子晶体,A错误;
B.由能量图可知,白磷的能量高于红磷,反应放热,B错误;
C.加入催化剂,能减小反应的活化能,加快反应速率,但不能改变反应焓变,C错误;
D.白磷的能量高于红磷,燃烧生成时,白磷放出的能量比红磷多,D正确;
故答案选D。
3.已知化学反应的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A.反应每生成分子吸收能量
B.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C.该反应的反应热
D.断裂键和键,释放能量
【答案】C
【详解】A.依据图像分析,和反应生成吸收能量,A错误;
B.依据图像分析,该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,B错误;
C.该反应的反应热=断键吸收的总能量-成键放出的总能量,所以反应热,C正确;
D.断裂键和键,吸收 能量,D错误;
故选。
4.甲烷燃烧时的能量变化如图所示,下列有关说法正确的是
A.图1中反应的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=+890.3kJ·mol-1
B.图2中反应的热化学方程式为 H=-607.3kJ·mol-1
C.由图可以推出 H=-283.0kJ·mol-1
D.CH4的燃烧热H=-607.3kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A.根据图象分析,反应物的总能量高于生成物总能量,则图1中反应为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ/mol,A错误;
B.根据图象分析,生成物水的状态是液态,则图2中反应为:CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) H=﹣607.3kJ/mol,B错误;
C.CO(g)+O2(g)=CO2(g) 的焓变可根据:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H1=-890.3kJ/mol和反应②:CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) H2=﹣607.3kJ/mol,①-②求出焓变H=﹣283kJ/mol,C正确;
D.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物放出的热量,由A选项可知,CH4的燃烧热是-890.3kJ/mol,D错误;
故选C。
5.在一定条件下,、、、的能量关系如图所示,下列说法正确的是
A.反应1和反应2均属于吸热反应
B.反应2中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量
C.若足量,S可与经一步反应直接生成
D.反应1和反应2中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
【答案】B
【详解】A.根据图示,反应1和反应2均属于放热反应,A错误;
B.反应2属于放热反应,断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量,B正确;
C.硫粉在足量的中燃烧,一步反应只能生成,C错误;
D.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关,D错误。,D正确;
故选B。
6.汽车发动机工作会引发的反应,其能量变化如图所示。已知:断开中化学键需吸收能量,断开中化学键需吸收能量。下列说法错误的是
A.该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
B.具有的能量一定高于所具有的能量
C.形成中化学键需要放出能量
D.比更稳定
【答案】B
【详解】A. 由图可知,和的总能量低于的总能量,反应物的总能量低于生成物的总能量,A正确;
B.由图知,具有的能量一定高于和所具有的能量,和所具有的能量无法比较,B错误;
C.形成中的化学键释放的能量为,C正确;
D.已知:断开中化学键需吸收能量,断开中化学键需吸收能量,断开的化学键需要更多的能量,比更稳定,D正确;
故答案选B。
7.下列图像均表示化学反应中的能量变化,其中描述错误的是
A.图甲可以表示反应CO2+C=2CO的能量变化
B.图乙说明石墨比金刚石稳定
C.根据图丙可以判断2mol A(g)生成1molB(g)放出的能量小于akJ
D.图丁中反应物中化学键断裂所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量
【答案】A
【详解】A.图甲表示放热反应,而CO2+C=2CO是吸热反应,A错误;
B.图乙表示金刚石转化成石墨是放热反应,说明金刚石的能量比石墨高,石墨更稳定,B正确;
C.图丙表示 ,2mol A(g)生成1molB(g)放出的能量小于akJ ,H更大,C正确;
D.图丁表示吸热反应,反应物中化学键断裂所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量,D正确;
故选A。
8.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化如下图所示,下列说法不正确的是
A.2mol气态氧原子结合生成O2(g)时,放出498kJ能量
B.该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
C.断裂1molNO分子中的化学键,需要吸收632kJ能量
D.该反应的热化学方程式为:
【答案】B
【分析】=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量反应的热化学方程式为: 。
【详解】A.成键放出能量,2mol气态氧原子结合生成(g)时,能放出498kJ能量,A正确;
B.此反应为吸热反应,该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,B错误;
C.由图中可知,生成2molNO放出能量2632kJ,断裂1molNO分子中的化学键,需要吸收632kJ能量,C正确;
D.由分析可知,反应的热化学方程式为: ,D正确;
故选B。
9.如图为在催化剂表面合成氨的反应机理。下列说法正确的是
A.该进程中既有非极性键断裂,又有非极性键形成
B.为该反应的决速步骤
C.由图可知和所具有的能量高于所具有的能量
D.该条件下,合成氨反应的热化学方程式为:
【答案】D
【详解】A.该反应历程没有非极性键形成,故A错误;
B.由图可知为该反应的决速步骤,故B错误;
C.、、的物质的量不确定,无法判断,故C错误;
D.由图可知,该条件下,0.5mol氮气和1.5mol氢气生成1mol氨气放出46kJ热量,所以合成氨反应的热化学方程式为: ,故D正确;
答案选D。
10.利用铜-铈氧化物(x CuO—y CeO2,Ce是活泼金属)催化氧化除去H2中少量CO的可能机理如图所示。下列说法正确的是
A.步骤(i)中Cu、Ce化合价均升高
B.步骤(ii)若用18O2参与反应,一段时间后,18O不可能出现在铜-铈氧化物中
C.步骤(iii)中既有共价键的断裂,也有共价键的生成
D.铜-铈氧化物减小了反应2CO + O2 = 2CO2的反应热
【答案】C
【分析】反应(i)CO与催化剂作用生成二氧化碳,得到O原子,催化剂失去O原子形成一个空位,反应(ii)氧气与CO共同与催化剂作用,O2中的O原子结合了催化剂,反应(iii)氧原子填充了催化剂的空位,同时释放出二氧化碳。
【详解】A.反应(i)中CO与催化剂作用生成CO2,CO得到O原子C的化合价升高,催化剂失去O原子催化剂中Cu、Ce化合价应该降低,A错误;
B.由图可知,在反应(ii)中氧分子和催化剂铜-铈氧化物中的空位结合,反应后1个氧原子进入空位,故一段时间后,可能出现在铜-铈氧化物中,B错误;
C.在催化氧化过程中,步骤(iii)通常涉及CO与O2的反应生成CO2。这个过程中,CO中的C-O键断裂,同时生成新的C=O键。因此,步骤(iii)中既有共价键的断裂,也有共价键的生成,C正确;
D.催化剂能改变反应速率,但不影响反应热,D错误;
故选C。
11.研究表明,在一定条件下,与两种气态分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该条件下,比更稳定
B.由图可知,
C.中的所有化学键全部断开需要吸收的热量
D.在催化剂条件下反应,转化为需要吸收大于的热量
【答案】B
【详解】A.由图可知,气态HCN的能量低于气态HNC的能量,物质的能量越低越稳定,则气态HCN比气态HNC稳定,故A错误;
B.由图可知,气态HNC转化为气态HCN的焓变ΔH=(127.2-186.5)kJ/mol=-59.3kJ/mol,则反应的热化学方程式为,故B正确;
C.由图可知,1molHCN(g)转化为1mol时吸收热量为186.5kJ,而此时HCN(g)中的化学键并没有全部断开,所以1molHCN(g)分子中所有化学键全部断开需要吸收的热量大于186.5kJ,故C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,但反应的焓变的数值和符号不变,则在催化剂条件下反应,1molHCN(g)转化为1molHNC(g)需要吸收的热量为59.3kJ,故D错误;
故选B。
【强化训练】
12.计算机模拟单个乙炔(HC≡CH)分子在催化作用下生成的反应历程及相对能量变化如图所示(已知;)。
下列说法错误的是
A.该反应历程中决速步骤能垒为0.9eV
B.历程①中有键生成,历程③中有键断裂
C.历程⑤中,体系能量下降,是因为断开C-键放出能量
D.该反应的热化学方程式为
【答案】C
【详解】A.反应历程中,活化能最大的为决速步,其中历程④的活化能最高(0.9eV),A正确;
B.历程①中有Hg2+与H2O之间形成了配位键,即有键生成,历程③中碳碳三键变成碳碳双键,断裂了键,B正确;
C.断键吸热,会使体系能量升高,成键放热,使体系能量下降,历程⑤中,体系能量下降,是因为生成C=O等化学键释放的能量大于断开C-等键放出能量,C错误;
D.反应的焓变只与始态、终态有关,故反应的热化学方程式为,D正确;
故答案选C。
13.卤化铵()的能量关系如图所示,下列说法正确的是
A.,
B.相同条件下,的比的大
C.相同条件下,的比的小
D.
【答案】B
【详解】A.卤化铵的分解为吸热反应,则,对应的为化学键断裂过程,断裂化学键吸收热量,则,A错误;
B.的键能大于,故的大于的,B正确;
C.为与反应,与无关,C错误;
D.途径6与途径1、2、3、4、5之和的起点和终点相同,结合盖斯定律可知,D错误;
故选B。
14.某温度下,在密闭容器中充入一定量M,发生反应: , ,加入催化剂(虚线表示),反应达到平衡所需时间大幅缩短。可能的反应历程示意图为
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】,为吸热反应,则反应物M能量低于生成物L能量; ,反应物能量高于生成物能量;
【详解】A.图像显示M的能量低于L,符合题意吸热反应,L的能量高于N的能量,符合放热反应,且图像显示的反应中活化能降低,则在加入催化剂,由于该反应不是决速步骤,A项错误;
B.图像显示M的能量低于L,符合题意吸热反应,L的能量高于N的能量,符合放热反应,且图像显示 的反应中活化能降低,则在 加入催化剂,B项正确;
C.图像显示M的能量高于L的能量,不符合为吸热反应,L的能量低于N的能量,不符合符合放热反应,C项错误;
D.图像显示M的能量高于L的能量,不符合为吸热反应,L的能量低于N的能量,不符合符合放热反应,D项错误;
故答案为:B。
15.如下图,I(环辛四烯,)在一定条件下发生异构化反应生成Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ,图中标出了相关结构和过渡态的能量(设I的能量为0,单位为)。
下列说法错误的是
A.I向TS1转化的速率大于向TS2转化的速率
B.Ⅱ→Ⅲ:,
C.Ⅳ→Ⅲ:,
D.Ⅰ→Ⅱ异构化过程中没有键断裂
【答案】B
【详解】A.由图可知I向TS1转化的活化能小于I向TS2转化的活化能,故I向TS1转化的速率大于向TS2转化的速率,A正确;
B.Ⅱ→Ⅲ,,Ⅱ→Ⅲ先由Ⅱ→Ⅰ再由Ⅰ→Ⅲ,故,B错误;
C.Ⅳ→Ⅲ,,Ⅳ能量为,TS3的能量为,故,C正确;
D.由图可知Ⅰ中的碳碳双键断裂异构化得到Ⅱ,断的是键没有键断裂,D正确;
故答案选B。
16.金属氧化物可催化加氢制备或甲醇,部分反应历程如图。下列说法正确的是
A.“路径I”中碳原子的杂化方式未发生变化
B.“路径I”反应的
C.和生成和的反应均为放热反应
D.催化剂可同时改变反应历程与焓变
【答案】B
【详解】A.“路径I”中CO2的碳原子的杂化方式为sp,CH3OH的碳原子的杂化方式为sp3,A错误;
B.读图可知,“路径I”反应H2COOH*→CH2O*+OH*的Ea=-45.4-(132.1)=86.7kJ/mol,B正确;
C.根据图示,图中初始为CO2*和OH*,只有部分反应历程,并没有给出CO2和H2的相对能量,无法判断反应是放热反应还是吸热反应,C错误;
D.催化剂只改变反应历程,不改变反应始态和终态,即不改变反应的焓变,D错误;
故选B。
17.2A(g)B(g)+Q(Q>0);下列能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据热化学方程式2A(g) ⇌B(g)+Q(Q>0)可知:该反应是2molA气体发生反应产生1molB气体,放出热量Q,反应物的能量比生成物的能量高,且同一种物质在气态时能量高于在液体时能量;
故选B。
18.十氢萘()是具有高储氢密度的氢能载体,一定条件下,在某催化剂作用下,依次经历反应i和反应ii释放氢气:
反应i.
反应ii.
脱氢过程中的能量变化如图所示。
下列叙述错误的是
A.反应i的活化能大于反应ii的活化能
B.萘()的储氢过程是放热反应
C.“低压、高温”条件下,能提高十氢萘的脱氢率
D.十氢萘脱氢反应达平衡时,适当升高温度,反应体系中增大
【答案】D
【详解】A.活化能是指化学反应中由反应物分子到达活化分子所需的最小能量,由图可判断,反应i的活化能大于反应ii的活化能,A正确;
B.由图可判断,十氢萘脱氢时的两步反应中反应物的总能量小于生成物的总能量,均为吸热反应,则萘()的储氢过程是放热反应,B正确;
C.反应i、ii均为气体体积增大的吸热反应,“低压、高温”条件下,有利于反应i、ii向正反应方向进行,能提高十氢萘的脱氢率,C正确;
D.反应i、ii均为气体体积增大的吸热反应,衡时,适当升高温度,反应i、ii均向正反应方向移动,则减小,D错误;
故选D。
19.关于如图所示的说法,错误的是
A.图A可表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的能量变化
B.图B中1molN2与3molH2充分反应放出的热量少于92kJ
C.图C中发生的反应的ΔH<0
D.三个图均表示反应物化学键键能总和小于生成物化学键键能总和
【答案】D
【详解】A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应,生成物的总能量大于反应物总能量,则图A可表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的能量变化,A正确;
B.根据图B可知,生成2molNH3放出(152-60)kJ=92kJ的能量,但该反应() 为可逆反应,则1molN2与3molH2充分反应生成氨气的物质的量小于2mol,则放出的热量少于92kJ,B正确;
C.锌粉与稀盐酸的反应为放热反应,图C中发生的反应的ΔH<0,C正确;
D.图A表示吸热反应,即反应物化学键键能总和大于生成物化学键键能总和;图B、C的反应均为放热反应,均表示反应物化学键键能总和小于生成物化学键键能总和,D错误;
故选D。
阅读材料,完成下面小题。
5-羟甲基糠醛(HMF)是一种重要的化工产品,可转化为多种高附加值化合物,如2,5-二羟甲基呋喃(DHMF)和2,5-呋喃二甲酸(FDCA)。现有科研工作者利用碳纸支撑的NiOOH和作两极,稀硫酸与KOH溶液为电解质溶液,实现了HMF的双转化,并探究催化机理以便达到更高效率。HMF的双转化装置及HMF、DHMF、FDCA的结构简式如图所示。
20.下列说法错误的是
A.M电极电势低于N电极
B.在电场作用下从左向右移动
C.电路中每转移1mol,M电极产生0.5molDHMF
D.N电极的电极反应式为
21.HMF转化路径与反应历程如图所示,“*”表示吸附态,反应历程中已略去与,下列说法错误的是
A.合成DHMF时,高电位条件下的选择性更好
B.路径1和路径2中羟基的氧化顺序不同
C.合成FDCA时,更容易发生路径2
D.路径1决速步反应为
【答案】28.D 29.C
【分析】
据图可知,该装置为电解池,根据结构简式分析,HMF转化为DHMF发生还原反应,HMF转化为FDCA发生氧化反应,所以M电极为阴极,电极反应式为:,M电极为阳极,电极反应式为,据此回答。
20.A.由于阳极电势高于阴极电势,故M电极电势低于N电极,A正确;
B.由于阴离子向阳极移动,故在电场作用下从左向右移动,B正确;
C.根据守恒关系可得,阴极电极反应式为,所以每转移1mol,M电极产生0.5molDHMF,C正确;
D.阳极电极反应式为,D错误;
故选D。
21.A.由图1可得,合成DHMF时低电位条件下有副产物,所以高电位的选择性更好,A正确;
B.合成FDCA的两条路径中,路径1先氧化羟基,后氧化醛基,路径2先氧化醛基,后氧化羟基,B正确;
C.由图3可知,路径1中各物质状态能量较低,活化能也比较低,所以更易发生路径1,C错误;
D.结合图2、图3可知,路径1中最后一步的活化能最大,为决速步,根据原子守恒得出反应式为,D正确;
故选C
22.如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法不正确的是
A.途径①和途径②的反应热不相等
B.含1 mol H2SO4浓溶液、含1 mol H2SO4稀溶液,分别与足量NaOH溶液反应,放出的热量是相等的
C.由SO2(g)催化氧化生成SO3(g),反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量
D.若ΔH1<ΔH2+ΔH3,则2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)为放热反应
【答案】B
【详解】A.反应热的大小只与反应物和反应产物有关,与反应途径无关,途径①的反应物为:和,途径②的反应物为、和,反应物不同,故反应热是不相等的,故A正确;
B.浓硫酸溶于水放热,故二者与足量的NaOH溶液反应放出的能量不同,故B错误;
C.由SO2(g)催化氧化生成SO3(g)的反应是放热反应,则反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量,故C正确;
D.①,② ,③ ,① -(②+③)即得反应,所以若 ,,则2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)为放热反应,故D正确;
故选B。
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